Zuverlässigkeits- und Sicherheitsplanung

Dieses Kapitel behandelt das Verhalten von Produkten und technischen Systemen im Betrieb über deren gesamte Nutzungsdauer. Dieses sogenannte Langzeitbetriebsverhalten wird durch die Begriffe Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Instandhaltbarkeit und Sicherheit beschrieben und spezifiziert (engl.: Reliability, Availability, Maintainability, Safety, abgekürzt RAMS). Wir betrachten die entsprechenden Kenngrößen, z. B. die Ausfallrate oder MTBF (mean time between failures), als Qualitätsmerkmale (siehe Kapitel 17, „Qualität und Markt”). Es geht einerseits um die Interpretation der Betriebserfahrung und andererseits um die Abschätzung der zukünftigen Veränderungen von Eigenschaften. Mit dieser Voraussage soll ein angestrebtes Langzeitbetriebsverhalten geplant werden können. Der Faktor „Zufall” spielt dabei mit. Die Zuverlässigkeits- und Sicherheitsplanung erfolgt anhand von probabilistischen Modellen und statistischen Daten. Die Zuverlässigkeitstheorie gründet denn auch auf der Wahrscheinlichkeitstheorie und der Lebens-dauerstatistik. Diese mathematischen Grundlagen werden hier nicht behandelt. Wir beschränken uns auf die wichtigsten Zuverlässigkeitsmodelle, die das Langzeitbetriebsverhalten unterschiedlicher Komponenten und Systeme beschreiben. Die Anwendung sehen wir anhand von einigen typischen Fragestellungen: Redundanzkonzept, Rückfallebenen, Schutz- und Überwachungsfunktionen, Störungsmanagement, Instandhaltungsfragen sowie Ersatzteillagerhaltung.